BANCADA DO MECÂNICO · TOKEN ENGENHARIA

Par de Engrenagens — a relação girando na sua frente, dente a dente

Informe o módulo, o número de dentes do pinhão e da coroa e a rotação. A ferramenta calcula a geometria primitiva do par — diâmetros, distância entre centros, relação de transmissão, rotação da coroa e velocidade tangencial — e desenha o par engrenado girando na razão exata, com aviso automático de risco de interferência.

Calcular o par agora

Módulo m em 10 valores comerciaisPar desenhado girando na razão exataAviso de interferência (z₁<17)Imprime o resultadoSem cadastro · gratuitoAtendimento nacional

Resposta rápida

O par de engrenagens de dentes retos transmite rotação e torque entre dois eixos paralelos através do contato entre dentes. Três números definem a geometria: o módulo (m, tamanho do dente — precisa ser igual nas duas engrenagens), o número de dentes do pinhão (z₁) e da coroa (z₂). No exemplo desta página (módulo 3, pinhão de 20 dentes, coroa de 60, pinhão a 1200 RPM): diâmetro primitivo do pinhão d₁ = 60,00 mm, da coroa d₂ = 180,00 mm, distância entre centros a = 120,0 mm, relação de transmissão i = 3,00:1 e a coroa gira a 400 RPM — 3 vezes mais devagar, com 3 vezes mais torque. Abaixo do módulo, a ferramenta desenha o par girando na razão exata, dente a dente.

Token Engenharia

Cabine de cálculo · bancada do mecânico

Par de engrenagens · Dentes retos — geometria primitiva e interferência do par

Token Engenharia · engenharia elétrica e mecânica
revisado pelo responsável técnico · atualizado em 30/09/2026

O dente é paralelo ao eixo: entra e sai de uma vez. É a geometria mais simples e a referência de todas as outras desta ferramenta — aqui não existe força axial.

Valor personalizado — confirme a disponibilidade no catálogo do seu fornecedor.
Valores de exemplo, editáveis. Os módulos oferecidos aqui são valores de exemplo, para acelerar a digitação — não são uma tabela normativa. Use “Personalizado…” e informe o módulo real do seu projeto: a ferramenta calcula com o número que você digitar.
Perfil de referência adotado: adendo 1,0·m · dedendo 1,25·m · folga de fundo 0,25·m — escolha declarada da Token Engenharia, ajustável. Existem outros perfis.
tipo de engrenamento
REFERÊNCIAS · RODA 1 · pinhão 20 dentesØ externo · 66,00 mmØ primitivo · 60,00 mmØ de base · 56,38 mmØ de raiz · 52,50 mmPINHÃO · 20 dentesCOROA · 60 dentesα = 20,0°P · ponto primitivolinha de açãoa = 120,00 mm
par em escaladentes retos · eixos paralelos · sem força axial

animação ~20,00× mais LENTA que a máquina (1.200,0 RPM) — a tela satura em 60,0 RPM e gira a 60,0 RPM · sentidos opostos · razão exata 3,00 : 1

Ficha de cotasm —z₁ —z₂ —
3,00: 1
Relação de transmissão · i = z₂ / z₁
Redução
400,0 RPM
Rotação de saída
n₂ = n₁ / i
3,77 m/s
Velocidade na primitiva
v = π·d₁·n₁/60000
120,00 mm
Distância entre centros
a = m·(z₁+z₂)/2
60,00 mm
Ø primitivo · roda 1
d₁ = m·z₁
180,00 mm
Ø primitivo · roda 2
d₂ = m·z₂
56,38 mm
Ø de base · roda 1
d_b₁ = d₁·cos α
169,14 mm
Ø de base · roda 2
d_b₂ = d₂·cos α
66,00 mm
Ø externo · roda 1
d_a₁ = d₁ + 2m
52,50 mm
Ø de raiz · roda 1
d_f₁ = d₁ − 2,5m
9,42 mm
Passo circular
p = π·m
15,4 dentes
Mínimo do pinhão (coroa fixa)
E16
Par sem interferênciaA roda menor do par tem 20 dentes e o mínimo deste par é 15,4 dentes — sobram 4,6 dentes.O pinhão é a roda 1 (20 dentes); a coroa é a roda 2 (60 dentes).Critério do par: zₚ² + 2·zₚ·zᵍ = 2.800 ≥ 4k(zᵍ+k)/sen²α = 2.086.

Resposta · no ponto de trabalho

Relação de transmissão
3,00
i = z₂ / z₁
Rotação da saída
400,0 RPM
n₂ = n₁ / i
Velocidade na primitiva
3,77 m/s
v = π·d₁·n₁/60000

imprime a folha A4 com a ficha, a memória de cálculo e o veredito.

O que este modo entrega

Par de dentes retos, eixos paralelos: o dente entra e sai de uma vez, e não há força axial. É a geometria mais simples e a referência de todas as outras desta ferramenta.

Descrição da cena

Par de engrenagens de dentes retos, módulo 3,00 mm. Pinhão com 20 dentes (Ø primitivo 60,00 mm) e coroa com 60 dentes (Ø primitivo 180,00 mm). Distância entre centros 120,00 mm, relação de transmissão 3,00 : 1 (redução), rotação de saída 400,0 RPM, velocidade na linha primitiva 3,77 m/s. A linha de ação é tangente aos dois ø de base (56,38 mm e 169,14 mm) e passa pelo ponto primitivo, inclinada 20,0° em relação à tangente comum. A roda menor do par tem 20 dentes e o mínimo deste par é 15,4 dentes — sobram 4,6 dentes.

geometria primitiva · engrenamento externo · sem correção de perfil · sem folga de flanco

Memória de cálculo (passo a passo, com os números substituídos)
1) Ø primitivo (E1) d = m · z d₁ = 3,00 mm · 20 = 60,00 mm d₂ = 3,00 mm · 60 = 180,00 mm 2) Ø de base (E3) d_b = d · cos α (α = 20,0°) d_b₁ = 60,00 mm · cos 20,0° = 56,38 mm d_b₂ = 180,00 mm · cos 20,0° = 169,14 mm 3) Ø externo (E4) d_a = d + 2·h_a*·m = d + 2m d_a₁ = 60,00 mm + 2·3,00 mm = 66,00 mm d_a₂ = 180,00 mm + 2·3,00 mm = 186,00 mm 4) Ø de raiz (E5) d_f = d − 2·h_f*·m = d − 2,5m d_f₁ = 60,00 mm − 2,5·3,00 mm = 52,50 mm d_f₂ = 180,00 mm − 2,5·3,00 mm = 172,50 mm 5) passo (E2) p = π · m = 9,42 mm · p_b = π · m · cos α = 8,86 mm 6) centros (E7) a = m·(z₁+z₂)/2 = 3,00 mm·(20+60)/2 = 120,00 mm 7) relação (E8) i = z₂/z₁ = 60/20 = 3,00 → Redução 8) saída (E9) n₂ = n₁/i = 1.200,0 RPM / 3,00 = 400,0 RPM velocidade (E10) v = π·d₁·n₁/60000 = 3,77 m/s 9) critério do par (E14) zₚ² + 2·zₚ·zᵍ ≥ 4k(zᵍ+k)/sen²α zₚ = min(z₁,z₂) = 20 · zᵍ = max(z₁,z₂) = 60 · k = h_a* = 1,00 20² + 2·20·60 = 2.800 ≥ 4·1,00·(60+1,00)/sen²20,0° = 2.086 → SEM INTERFERÊNCIA (margem 714) 10) mínimo do pinhão mantendo a coroa (E16) zₚ,min = 15,4 dentes → sobram 4,6 dentes mantendo a relação (E15) zₚ,min = 15,0 dentes → sobram 5,0 dentes 11) encaminhamento (E18) x_min = 1 − zₚ·sen²α/(2k) = -0,1698 (ordem de grandeza — esta ferramenta calcula com x = 0)
Tabela completa de grandezas (23 linhas)
Grandeza Símbolo Fórmula Valor
Módulo m entrada 3,00 mm
Nº de dentes · roda 1 z₁ entrada 20 dentes
Nº de dentes · roda 2 z₂ entrada 60 dentes
Relação de transmissão i z₂ / z₁ 3,00
Ø primitivo · roda 1 d₁ m · z₁ 60,00 mm
Ø primitivo · roda 2 d₂ m · z₂ 180,00 mm
Ø de base · roda 1 d_b₁ d₁ · cos α 56,38 mm
Ø de base · roda 2 d_b₂ d₂ · cos α 169,14 mm
Ø externo · roda 1 d_a₁ d₁ + 2m 66,00 mm
Ø externo · roda 2 d_a₂ d₂ + 2m 186,00 mm
Ø de raiz · roda 1 d_f₁ d₁ − 2,5m 52,50 mm
Ø de raiz · roda 2 d_f₂ d₂ − 2,5m 172,50 mm
Passo circular p π · m 9,42 mm
Passo de base p_b π · m · cos α 8,86 mm
Altura do dente h 2,25 · m 6,75 mm
Folga de fundo c 0,25 · m 0,75 mm
Distância entre centros a m · (z₁+z₂) / 2 120,00 mm
Rotação de saída n₂ n₁ / i 400,0 RPM
Velocidade na linha primitiva v π · d₁ · n₁ / 60000 3,77 m/s
Critério do par · lado esquerdo LHS zₚ² + 2·zₚ·zᵍ 2.800
Critério do par · lado direito RHS 4k(zᵍ+k) / sen²α 2.086
Mínimo do pinhão · coroa fixa zₚ,min E16 (coroa fixa) 15,4 dentes
Mínimo do pinhão · relação fixa zₚ,min E15 (relação fixa) 15,0 dentes

Como a ferramenta calcula a geometria do par

Todo o cálculo sai de três entradas — módulo, dentes do pinhão, dentes da coroa — e da rotação do pinhão, seguindo a geometria padrão ISO/DIN de dentes retos com ângulo de pressão de 20°:

  • Diâmetro primitivo (d = m·z): o módulo multiplicado pelo número de dentes de cada engrenagem — a circunferência de referência onde o contato se comporta como dois cilindros lisos rolando sem escorregar.
  • Distância entre centros (a = m·(z₁+z₂)/2): a soma dos raios primitivos das duas engrenagens — a medida que define onde os eixos ficam fixados na carcaça.
  • Relação de transmissão (i = z₂/z₁): quantas voltas o pinhão dá para cada volta da coroa — e também o fator que multiplica o torque no sentido inverso.
  • Rotação da coroa (n₂ = n₁/i) e velocidade tangencial (v = π·d₁·n₁/60000): a velocidade com que os flancos dos dentes deslizam um sobre o outro na linha primitiva, a mesma nos dois diâmetros no ponto de contato.

No exemplo da página (módulo 3, z₁=20, z₂=60, n=1200 RPM): d₁ = 3×20 = 60,00 mm; d₂ = 3×60 = 180,00 mm; a = 3×(20+60)/2 = 120,0 mm; i = 60/20 = 3,00:1; e a velocidade tangencial fecha em 3,77 m/s.

O desenho explicado

Anatomia do dente: cabeça, primitivo e raiz

Todo dente vive entre dois diâmetros: o externo (dₐ = d+2m, a cabeça — protege o topo) e o de raiz (d_f = d−2,5m, o pé — com folga de fundo padrão de 0,25m). O diâmetro primitivo (d) fica entre os dois, e é a referência de toda a geometria. O passo circular (p = π·m) é a distância entre o mesmo ponto de dois dentes seguidos, medida na circunferência primitiva — precisa ser idêntico nas duas engrenagens, senão elas não engrenam.

Interferência de dentes: por que o pinhão pequeno pede atenção

Interferência é quando o dente da engrenagem maior colide com a raiz do dente da engrenagem menor durante o engrenamento, em vez de deslizar suavemente pelo perfil projetado. O efeito prático é desgaste prematuro, ruído e, em casos severos, o par simplesmente emperra. Para dentes retos sem correção de perfil, com ângulo de pressão de 20°, a referência usual de mercado é que o pinhão precisa de pelo menos ~17 dentes para não sofrer interferência — o valor exato varia de 14 a 20 conforme a fonte e a ferramenta de projeto consultada.

Quando o pinhão informado tem menos de 17 dentes, a ferramenta pinta os dentes do desenho de âmbar e mostra o aviso de risco de interferência. A correção nesse caso é técnica de projeto — deslocamento do perfil do dente (correção de dentado, positiva ou negativa) —, fora do escopo desta calculadora, que resolve apenas a geometria primitiva.

Módulo: o número que precisa ser igual nas duas engrenagens

Entre módulo, número de dentes e diâmetro, o módulo é o único parâmetro que não pode variar entre as duas engrenagens de um par. Duas engrenagens com diâmetros parecidos mas módulos diferentes têm dentes de tamanho e passo diferentes — e simplesmente não encaixam, por mais próximos que os diâmetros pareçam no papel. Por isso o módulo é sempre o primeiro número que um mecânico confere ao trocar uma engrenagem: bate o módulo, o resto é só contar dentes.

A ferramenta oferece os 10 módulos comerciais mais comuns (1 a 10 mm) — a mesma faixa que aparece em catálogos de redutores e engrenagens de prateleira. Fora dessa faixa, entram módulos especiais de projeto, calculados caso a caso conforme a carga e o material.

Erros comuns ao especificar um par de engrenagens

  • Trocar uma engrenagem sem conferir o módulo. Diâmetro parecido não é módulo igual — o passo do dente pode ser incompatível mesmo com o diâmetro batendo à primeira vista.
  • Especificar pinhão com poucos dentes sem checar interferência. Abaixo de ~17 dentes (dentes retos, sem correção, 20°), o risco de interferência aumenta desgaste e ruído — vale reprojetar a relação com um pinhão maior antes de fabricar.
  • Ignorar a distância entre centros no projeto da carcaça. Se a = m·(z₁+z₂)/2 não bater com o furo já usinado, o par não engrena com a folga correta — jogo de flanco errado gasta o dente rápido.
  • Confundir relação de transmissão com relação de torque. A relação multiplica a rotação para baixo e o torque para cima na mesma proporção — reduzir velocidade sempre ganha torque, e vice-versa, salvo perdas de atrito.
  • Tratar o cálculo de geometria como dimensionamento final. Diâmetros e relação definem o encaixe; a resistência do dente à carga real (Lewis/AGMA) é conta separada, que depende de material, tratamento térmico e fator de serviço.

Da engrenagem calculada ao redutor em operação

A geometria primitiva é o ponto de partida — o que garante que duas engrenagens quaisquer vão engrenar. O que garante que elas aguentam a carga real da máquina é outra conta: dimensionamento de resistência à flexão do dente (Lewis/AGMA), verificação de desgaste superficial (pitting, AGMA/ISO 6336), escolha de material e tratamento térmico, alinhamento dos eixos e lubrificação adequada ao regime de operação.

É aí que entra a manutenção industrial da Token: diagnóstico de desgaste em redutores e transmissões, substituição de engrenagens com especificação correta de módulo e material, alinhamento e responsável técnico do início ao fim.

Engrenamento calculado, redutor confiável

O par bem dimensionado nasce no projeto mecânico industrial; a folga, a temperatura e o óleo de cada redutor vivem sob a vigilância da manutenção preditiva.

Perguntas frequentes

O que é o módulo de uma engrenagem?

É o parâmetro que define o tamanho do dente (m = d/z, em mm). Precisa ser exatamente igual nas duas engrenagens de um par — módulos diferentes não engrenam.

Como calcular a relação de transmissão?

i = z₂/z₁ (dentes da coroa dividido pelos dentes do pinhão). No exemplo, 60/20 = 3,00:1 — a coroa gira 3× mais devagar, com 3× mais torque.

Como calcular o diâmetro primitivo?

d = m·z. É a circunferência de referência onde o contato se comporta como dois cilindros rolando sem escorregar.

Como calcular a distância entre centros?

a = m·(z₁+z₂)/2 — a soma dos raios primitivos. Define onde os eixos ficam fixados na carcaça.

O que é interferência e por que o pinhão precisa de ~17 dentes?

É a colisão do dente maior com a raiz do dente menor durante o engrenamento. Para dentes retos sem correção, ângulo de pressão 20°, a referência usual de mercado é ~17 dentes mínimos no pinhão (varia 14–20 conforme a fonte).

Como se calcula a rotação da coroa e a velocidade tangencial?

n₂ = n₁/i. A velocidade tangencial, igual nos dois diâmetros no ponto de contato, é v = π·d₁·n₁/60000 (m/s, com d₁ em mm e n₁ em RPM).

Este cálculo dimensiona a resistência do dente?

Não. Calcula só a geometria primitiva. Resistência à flexão (Lewis/AGMA) e ao desgaste (pitting) são etapas de projeto separadas, que dependem de material, tratamento térmico e carga real — não substitui laudo de engenheiro.

Por que o par desenhado gira em sentidos opostos?

Porque em engrenagens externas o dente de uma empurra o dente da outra pelo lado de fora — pinhão no horário força a coroa no anti-horário, e vice-versa.

Token EngenhariaToken Engenharia · Manutenção mecânica industrial

Da relação calculada ao redutor girando sem folga

A ferramenta fecha a geometria do par; a Token diagnostica, especifica e substitui engrenagens e redutores — manutenção mecânica industrial com responsável técnico, em todo o Brasil.

Falar com a Token sobre manutenção

Token Engenharia
TOKEN ENGENHARIA
Confiabilidade e Segurança
PAR DE ENGRENAGENS — GEOMETRIA PRIMITIVA
tokenengenharia.com.br/ferramentas/par-de-engrenagens/
Emitido em · ferramenta v2.1.1-proto · modo: Dentes retos · dentes retos · eixos paralelos · sem força axial · entradas: m = 3,00 mm, z₁ = 20 dentes, z₂ = 60 dentes, n₁ = 1.200,0 RPM
Par sem interferência · A roda menor do par tem 20 dentes e o mínimo deste par é 15,4 dentes — sobram 4,6 dentes. O pinhão é a roda 1 (20 dentes); a coroa é a roda 2 (60 dentes). Critério do par: zₚ² + 2·zₚ·zᵍ = 2.800 ≥ 4k(zᵍ+k)/sen²α = 2.086.
i = 3,00 : 1 · a = 120,00 mm · n₂ = 400,0 RPM · v = 3,77 m/s · Redução
Aviso de risco · Esta folha cobre geometria: resistência do dente, desgaste, lubrificação, tolerâncias e ruído são etapas de projeto à parte e não estão avaliadas aqui. Engrenagem exposta é zona de perigo: prever proteção das partes móveis e bloqueio das fontes de energia na manutenção.
Grandeza Símbolo Fórmula Valor
Módulo m entrada 3,00 mm
Nº de dentes · roda 1 z₁ entrada 20 dentes
Nº de dentes · roda 2 z₂ entrada 60 dentes
Relação de transmissão i z₂ / z₁ 3,00
Ø primitivo · roda 1 d₁ m · z₁ 60,00 mm
Ø primitivo · roda 2 d₂ m · z₂ 180,00 mm
Ø de base · roda 1 d_b₁ d₁ · cos α 56,38 mm
Ø de base · roda 2 d_b₂ d₂ · cos α 169,14 mm
Ø externo · roda 1 d_a₁ d₁ + 2m 66,00 mm
Ø externo · roda 2 d_a₂ d₂ + 2m 186,00 mm
Ø de raiz · roda 1 d_f₁ d₁ − 2,5m 52,50 mm
Ø de raiz · roda 2 d_f₂ d₂ − 2,5m 172,50 mm
Passo circular p π · m 9,42 mm
Passo de base p_b π · m · cos α 8,86 mm
Altura do dente h 2,25 · m 6,75 mm
Folga de fundo c 0,25 · m 0,75 mm
Distância entre centros a m · (z₁+z₂) / 2 120,00 mm
Rotação de saída n₂ n₁ / i 400,0 RPM
Velocidade na linha primitiva v π · d₁ · n₁ / 60000 3,77 m/s
Critério do par · lado esquerdo LHS zₚ² + 2·zₚ·zᵍ 2.800
Critério do par · lado direito RHS 4k(zᵍ+k) / sen²α 2.086
Mínimo do pinhão · coroa fixa zₚ,min E16 (coroa fixa) 15,4 dentes
Mínimo do pinhão · relação fixa zₚ,min E15 (relação fixa) 15,0 dentes
1) Ø primitivo (E1) d = m · z d₁ = 3,00 mm · 20 = 60,00 mm d₂ = 3,00 mm · 60 = 180,00 mm 2) Ø de base (E3) d_b = d · cos α (α = 20,0°) d_b₁ = 60,00 mm · cos 20,0° = 56,38 mm d_b₂ = 180,00 mm · cos 20,0° = 169,14 mm 3) Ø externo (E4) d_a = d + 2·h_a*·m = d + 2m d_a₁ = 60,00 mm + 2·3,00 mm = 66,00 mm d_a₂ = 180,00 mm + 2·3,00 mm = 186,00 mm 4) Ø de raiz (E5) d_f = d − 2·h_f*·m = d − 2,5m d_f₁ = 60,00 mm − 2,5·3,00 mm = 52,50 mm d_f₂ = 180,00 mm − 2,5·3,00 mm = 172,50 mm 5) passo (E2) p = π · m = 9,42 mm · p_b = π · m · cos α = 8,86 mm 6) centros (E7) a = m·(z₁+z₂)/2 = 3,00 mm·(20+60)/2 = 120,00 mm 7) relação (E8) i = z₂/z₁ = 60/20 = 3,00 → Redução 8) saída (E9) n₂ = n₁/i = 1.200,0 RPM / 3,00 = 400,0 RPM velocidade (E10) v = π·d₁·n₁/60000 = 3,77 m/s 9) critério do par (E14) zₚ² + 2·zₚ·zᵍ ≥ 4k(zᵍ+k)/sen²α zₚ = min(z₁,z₂) = 20 · zᵍ = max(z₁,z₂) = 60 · k = h_a* = 1,00 20² + 2·20·60 = 2.800 ≥ 4·1,00·(60+1,00)/sen²20,0° = 2.086 → SEM INTERFERÊNCIA (margem 714) 10) mínimo do pinhão mantendo a coroa (E16) zₚ,min = 15,4 dentes → sobram 4,6 dentes mantendo a relação (E15) zₚ,min = 15,0 dentes → sobram 5,0 dentes 11) encaminhamento (E18) x_min = 1 − zₚ·sen²α/(2k) = -0,1698 (ordem de grandeza — esta ferramenta calcula com x = 0)
Hipóteses declaradas: geometria primitiva · engrenamento externo · sem correção de perfil · sem folga de flanco · Perfil de referência adotado: adendo 1,0·m · dedendo 1,25·m · folga de fundo 0,25·m — escolha declarada da Token Engenharia, ajustável. Existem outros perfis.
Esta folha não substitui projeto nem laudo assinado. · Token Engenharia · tokenengenharia.com.br
TOKEN ENGENHARIA